Pirmkārt, lāzera metināšanas iekārtas pamatprincips
Lāzermetināšanas iekārtas pamatā ir ļoti koncentrēts enerģijas stars, ko ģenerē lāzera gaismas avots, ko parasti ģenerē lāzera ģenerators un fokusē ļoti mazā laukumā ar sarežģītu optisko sistēmu. Lāzera gaismas avoti var būt dažāda veida, piemēram, cietvielu lāzeri (piemēram, Nd:YAG, šķiedru lāzeri), gāzes lāzeri (piemēram, CO₂ lāzeri) vai pusvadītāju lāzeri.
1. Lāzera enerģijas pārveidošana un pārraide
Pirmkārt, lāzera metināšanas iekārta ģenerē lāzeru, izmantojot ierosmes vidi (piemēram, ksenona lampu, kas izstaro gaismu no Nd:YAG kristāla, ko darbina augstspriegums, vai leģētu retzemju elementu šķiedru šķiedras lāzerā, ko ierosina sūkņa gaismas avots ). Lāzera stars iziet cauri vairākiem spoguļiem un optiskā ceļa regulēšanas elementiem, lai nodrošinātu, ka tas ir kolimēts un fokusēts, un visbeidzot saskaras ar metināmā materiāla savienojuma virsmu ar ļoti liela jaudas blīvuma punktu.
2. Siltumvadīšanas un dziļās iespiešanās metināšanas režīms
Lāzermetināšanas process ir sadalīts divos pamatveidos atkarībā no enerģijas blīvuma:
Siltumvadītspējas metināšana: ja lāzera jaudas blīvums ir zems (apmēram mazāks par 10^4 ~ 10^5 W/cm²), lāzera enerģija galvenokārt tiek pārnesta uz materiāla iekšpusi caur siltuma vadīšanu, lai materiāla virsma. tiek izkausēts un veidojas sekls kausētais baseins, un tad tiek realizēta metināšana. Šis režīms ir piemērots plānu lokšņu materiālu vai precīzu detaļu metināšanai, metināšanas ātrums ir salīdzinoši mazs, bet precizitāte ir augsta.
Lāzera dziļās iespiešanās metināšana: kad lāzera jaudas blīvums palielinās līdz vairāk nekā 10^5 ~ 10^7 W/cm², lāzera stars var ātri uzsildīt materiāla virsmu līdz iztvaikošanas temperatūrai, veidojot "cauruma efektu". Augstas temperatūras tvaika spiediens liek apkārt esošajam metālam plūst, radot dziļu, šauru atslēgas cauruma formas kausētu baseinu. Izkausētais metāls plūst atpakaļ ap atslēgas caurumu, atdziest un sacietē, veidojot spēcīgu metinātu savienojumu, kam raksturīga dziļa iespiešanās, liels ātrums un liela malu attiecība.
3. Kontrole un optimizācija
Lāzermetināšanas procesā ir svarīgi precīzi kontrolēt lāzera fokusa pozīciju, metināšanas ātrumu, lāzera jaudu un aizsargatmosfēru. Reāllaika uzraudzības un enerģijas atgriezeniskās saites sistēmas nodrošina stabilu un uzticamu metināšanas procesu ar optimālu iespiešanos, minimālu siltuma ietekmēto zonu un ideālu metināšanas šuvju morfoloģiju.